An evaluation of the qualitative and quantitative approaches used in determining the provenance of the sediment in the River Eden catchment, Scotland

Abstract

Magnetite composition and magnetic measurements are found to be suitable provenance indicators in the River Eden catchment (eastern Scotland). The combined use of chemical and magnetic data lead to a better characterisation and differentiation of sources and sediment samples which set up the basis for sedimentary provenance modelling. Discriminant function analysis of magnetite composition and magnetic measurements provide an environmentally-consistent qualitative provenance model. The sediment transported by each Eden tributary is found to be mineralogically unique as a result not only of m'meralogical differences but also of the mixing proportions of the constituting sources. Tributary inputs are recognised downstream the River Eden course in spite of the sediment characteristics in the main course tending to be homogenised during transport. Magnetic parameters are more discriminating than magnetite composition. However, the intra-source magnetic variability and principally the magnetic interdependence of the sediment sources significantly hinder successful modelling of mixtures using linear programming methodology

La composición química de la magnetita y los parámetros magnéticos son utilizados con éxito como indicadores de procedencia sedimentaria en la cuenca hidrográfica del Río Edén (Escocia). La utilización combinada de los datos químicos y magnéticos conduce a una caracterización y por tanto a una diferenciación más precisas de los materiales fuente y de los sedimentos, constituyendo las bases para la modelización de la procendencia de los sedimentos. El análisis discriminante de la composición química de la magnetite y de los parámetros magnéticos proporciona un modelo de procedencia sedimentaria consistente en el encuadre medioambiental. El sedimento transportado por cada afluente del Río Edén es mineralógicamente único como resultado de las differencias mineralógicas y de las proporciones en que se mezclan los materiales fuente que lo constituyen. La aportación de los afluentes a lo largo del curso principal del Río Edén es detectada, a pesar de la tendencia de las características del sedimento a homogeneizarse durante su transporte. Los parámetros magnéticos son más discriminantes que la composición química de la magnetita. Sin embargo, la intra-variabilidad magnética y, sobre todo, la interdependencia de las propiedades magnéticas de los materiales fuente imposibilitan la modelización cuantitativa de la procedencia de los sedimentos mediante el uso de métodos de programación lineal